单片机与DSP中的LM12H458高集成度的数据采集系统DAS芯片的应用
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2020-11-06
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单片机与单片机与DSP中的中的LM12H458高集成度的数据采集系统高集成度的数据采集系统DAS芯芯
片的应用片的应用
摘要：LM12H458内含可用来存储转换结果的32字的FIFO和存储指令的8字RAM。文中介绍了LM12H458的工
作原理、引脚功能和具体应用电路。 LM12H458是美国NS公司生产的8通道数据采集系统芯片，它精度高、转
换迅速、数据传输快、集成度高、单电源供电、外围接口简单。 1 概述 LM12H458是高集成度的数
据采集系统DAS 芯片，它将采样保持、A/D转换集成在一块芯片内，从而大大减少了外围电路的设计。其8路
模拟信号输入既可作为单端输入，又可两两组成差分输入。器件内部提供的一个2.5V参考电压、8×48bit指令
RAM和32×16bit的FIFO大大减小了微处理器的负担
摘要：LM12H458内含可用来存储转换结果的32字的FIFO和存储指令的8字RAM。文中介绍了LM12H458的工作原理、引
脚功能和具体应用电路。 LM12H458是美国NS公司生产的8通道数据采集系统芯片，它精度高、转换迅速、数据传输快、集
成度高、单电源供电、外围接口简单。
1 概述 概述
LM12H458是高集成度的数据采集系统DAS 芯片，它将采样保持、A/D转换集成在一块芯片内，从而大大减少了外围电
路的设计。其8路模拟信号输入既可作为单端输入，又可两两组成差分输入。器件内部提供的一个2.5V参考电压、8×48bit指令
RAM和32×16bit的FIFO大大减小了微处理器的负担。LM12H458的工作电压为3～5.5V，功耗小于34mW，待命模式下的功耗
只有50μW。此外，LM12H458还有如下主要性能：
●有三种工作模式：分别为带符号的13位模式、带符号的9位模式和看门狗模式;
●有8个模拟信号输入通道，模拟信号可单端输入，也可差分输入;
●内置采样保持和2.5V参考电压;
●内含32×16bit的FIFO;
●采样时间和转换速率可编程;
●具有自校准和诊断模式;
●带有8位或16位数据总线。
图1 LM12H458内部功能框图
2 引脚功能和功能说明引脚功能和功能说明
LM12H458的引脚功能如表1所列。图1为其内部功能框图。LM12H458是一个多功能数据采集系统，其内部的电荷重分配
ADC采用电容梯形网络代替普通的电阻梯形网络，并使用逐步逼近寄存器的DAC使VREF-和VREF+之间产生一个中间电压，
该电压与输入的采样电压相比较可产生数字输出的每一位，中间电压的个数和比较的次数对应于ADC的分辨率，通过校准
ADC中的电容网络可校准数字输出的每一位精度。LM12H458有两种不同的校准模式：一种是补偿偏移电压或零误差，在该模
式下只测量一次偏移误差，并依此建立修正系数;另一种为修正偏移误差和ADC线性误差，称为全校准。将该模式下的偏移误
差测量八次，并取平均值即可建立修正系数。上述两种模式的修正系数被存贮在内部的偏移修正寄存器中。LM12H458的线性
修正是通过修正内部DAC的失配电容获得的，在LM12H458内部ROM中存有校准算法，可对每一个电容校准8次并取平均值，
从而产生线性修正系数。一旦校准后，内部算术逻辑单元(ALU)即可使用偏移误差修正系数和线性修正系数来修正每一次的转
换结果。看门狗模式用于监控单端输入或差分输入信号的幅值。每个采样信号都有上下两个门限，输入信号高于或低于某一门
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